Interrelation between domain structures and polarization switching in hybrid improper ferroelectric Ca3(Mn,Ti)2O7

多铁性 凝聚态物理 铁电性 极化(电化学) 材料科学 等结构 磁性 堆积 相图 磁畴 结晶学 相(物质) 晶体结构 核磁共振 化学 光电子学 物理 磁化 磁场 电介质 有机化学 物理化学 量子力学
作者
Bin Gao,Fei‐Ting Huang,Yazhong Wang,Jae‐Wook Kim,Lihai Wang,Seong-Joon Lim,Sang‐Wook Cheong
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:110 (22) 被引量:47
标识
DOI:10.1063/1.4984841
摘要

Ca3Mn2O7 and Ca3Ti2O7 have been proposed as the prototypical hybrid improper ferroelectrics (HIFs), and a significant magnetoelectric (ME) coupling in magnetic Ca3Mn2O7 is, in fact, reported theoretically and experimentally. Although the switchability of polarization is confirmed in Ca3Ti2O7 and other non-magnetic HIFs, there is no report of switchable polarization in the isostructural Ca3Mn2O7. We constructed the phase diagram of Ca3Mn2-xTixO7 through our systematic study of a series of single crystalline Ca3Mn2-xTixO7 (x = 0, 0.1, 1, 1.5, and 2). Using transmission electron microscopy, we have unveiled the unique domain structure of Ca3Mn2O7: the high-density 90° stacking of a- and b-domains along the c-axis due to the phase transition through an intermediate Acca phase and the in-plane irregular wavy ferroelastic twin domains. The interrelation between domain structures and physical properties is unprecedented: the stacking along the c-axis prevents the switching of polarization and causes the irregular in-plane ferroelastic domain pattern. In addition, we have determined the magnetic phase diagram and found complex magnetism of Ca3Mn2O7 with isotropic canted moments. These results lead to negligible observable ME coupling in Ca3Mn2O7 and guide us to explore multiferroics with large ME coupling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
肉丸子发布了新的文献求助10
1秒前
俊秀的问旋完成签到 ,获得积分10
2秒前
秦宇发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
无心的钢笔完成签到 ,获得积分10
6秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
糖雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
依霏完成签到,获得积分10
9秒前
乐乐乐完成签到,获得积分10
9秒前
西红柿完成签到 ,获得积分10
9秒前
Justtry完成签到,获得积分10
9秒前
Cx330完成签到,获得积分10
12秒前
lhl完成签到,获得积分0
13秒前
老实的石头完成签到,获得积分10
15秒前
william完成签到,获得积分10
15秒前
古叶完成签到,获得积分10
19秒前
DiJia完成签到 ,获得积分10
19秒前
老肖完成签到,获得积分10
20秒前
damaye完成签到,获得积分10
20秒前
不安的紫翠完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
彩色的乐儿完成签到 ,获得积分10
23秒前
热情的坤完成签到,获得积分10
23秒前
Nidhogg完成签到,获得积分10
25秒前
dldldl完成签到,获得积分10
26秒前
博思好行完成签到,获得积分10
26秒前
GGYK完成签到,获得积分10
26秒前
胖墩儿驾到完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
远之完成签到 ,获得积分10
28秒前
Z_butterfly完成签到,获得积分10
29秒前
ding7862完成签到,获得积分10
34秒前
傲娇蜻蜓完成签到,获得积分10
36秒前
yes完成签到 ,获得积分10
38秒前
岁月旧曾谙完成签到,获得积分10
39秒前
ww完成签到 ,获得积分10
39秒前
外向超短裙完成签到,获得积分10
39秒前
lz完成签到,获得积分10
41秒前
糊涂的凡白完成签到,获得积分10
43秒前
nusiew完成签到,获得积分10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
An introduction of AMSTAR-2: a quality assessment instrument of systematic reviews including randomized or non-randomized controlled trials or both 500
An introduction to a measurement tool to assess the methodological quality of systematic reviews/meta-analysis: AMSTAR 500
The formulation methods and steps of umbrella review 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7605801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9181626
关于积分的说明 19662890
捐赠科研通 7180114
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269511
关于科研通互助平台的介绍 2433442
邀请新用户注册赠送积分活动 2263681